JP2009279986A - 車両用シートバックのフレーム構造及び該構造を有する車両用シートバック - Google Patents

Abstract

【課題】車両用シートバックの必要強度あるいは必要剛性を確保しつつ、軽量化を達成した車両用シートバックのフレーム構造及び該構造を有する車両用シートバック１６を提供する。
【解決手段】車両用シートバック１６のフレーム構造であって、略矩形形状をした平板状のパネルフレーム１８の周縁に沿って配置された枠フレーム２０を有するシートバック１６フレームを有し、この枠フレーム２０は、車両用シートバック１６の車体への固定位置に応じて、プレス材を溶接によって矩形閉断面構造とした鋼管部３０A,B,C,Ｄを有し、該鋼管部３０A,B,C,Ｄは、車両用シートバック１６の固定用面を備える、ことを特徴とする車両用シートバック１６のフレーム構造。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両用シートバックのフレーム構造及び該構造を有する車両用シートバックに関し、より詳細には、車両用シートにおける車両用シートバックの強度を確保しつつ、軽量化を達成した車両用シートバックのフレーム構造及び該構造を有する車両用シートバックに関する。

従来から、車両用シートは、下部が車室床部に固定されたシートクッションと、シートクッションの後部に下部が支持されたシートバックとを有し、シートバックについて、おもに、前倒し可能なタイプと、直立状態で前倒し不可能なタイプとが採用されてきた。

このような車両用シートバックは、略矩形形状をした平板状のパネルフレームと、このパネルフレームの周縁に沿って配置された枠フレームとを有するシートバックフレームを有し、シートバックフレームを覆うパッドおよび外皮用トリム等がシートバックフレームに設けられている。
このうち、車両用シートバックは、図８に示すように、２分割構造とされ、それぞれがパイプ品とプレス品とが組み合わされた構造が採用されている。なお、図８は、分割された一方の枠フレームを示す。たとえば、自動車の後部座席の背もたれ部であるリアシート用のシートバックの枠フレームにおいては、図８に示すように、下部の両側部の２点と、上部のドア側の１点の計３点支持形態とされ、主としてねじれ剛性を確保する観点から、強度部材として、図９に示すように、断面が閉形態のパイプ材Aが用いられ、このようなパイプ材Aを曲げ加工により、パネルフレームの周縁に沿って配置可能な形状とし、一方３点支持位置それぞれにおいて、車両用シートバックをパイプ材Aを通じて車体に固定するために、プレス材としてブラケット材Bが溶接によりパイプ材Aに固定されている。

また、自動車規則 ＥＣＥにより規定されているように、リアシート用のシートバックにおいて、リアシートが後部荷室の荷物移動により受ける際の耐荷重を規定値以上にするために、パネルフレームの略中央を通り、枠フレームに両端が溶接により固定された補強用フレームが設けられたリアシート用のシートバックが、たとえば、特許文献１に開示されている。このような補強用フレームを設けることにより、補強用フレームの中間部分がパネルフレームの外力受け部分を通るように補強用フレームが形成されるとともに、両端が高強度の枠フレームに連結されているので、補強用フレームの中間部分が荷物の移動による外力を吸収してパネルフレームに窪みが発生するのを抑制でき、外力受け部分に作用する大荷重に対する強度を向上させることが可能となる。

しかしながら、このような構造には、以下のような技術的問題点が存する。
すなわち、昨今、地球温暖化防止の観点から燃費向上が注目され、そのためにエンジン性能の向上とともに、自動車の軽量化が推進されている。
このような軽量化の観点から見た場合、上記構造は、重複した部材を採用しており、さらなる軽量化の余地を残している。
すなわち、もともと車両用シートの場合、強度材を鋼管により構成したうえで、適宜必要な位置にブラケットを設け、それにより車両用シートを車体の必要位置に固定していた。より詳細には、別途プレス加工された平板部を有するブラケットがパイプ材の外表面に溶接により固定され、そのため必要強度を確保する観点からは、余分な部材を採用し、それにより自動車の軽量化に逆行していた。特に、前述のように、リアシート用のシートバックにおいて、補強用フレームを採用する場合にはなおさらである。
特開２００３−２３５６７２号

以上の技術的問題に鑑み、本発明の目的は、車両用シートバックの必要強度あるいは必要剛性を確保しつつ、軽量化を達成した車両用シートバックのフレーム構造及び該構造を有する車両用シートバックを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る車両用シートバックのフレーム構造は、
車両用シートバックのフレーム構造であって、
略矩形形状をした平板状のパネルフレームの周縁に沿って無端状に配置された枠フレームを有するシートバックフレームを有し、
この枠フレームは、車両用シートバックの車体への固定位置に応じて、プレス材を溶接によって矩形閉断面構造とした鋼管部を有し、
該鋼管部は、車両用シートバックの固定用面を備える、
構成としている。

このような構成の車両用シートバックのフレーム構造によれば、シートの固定位置に応じて、フレームの固定用の表面を備えた矩形閉断面構造の鋼管部を採用することにより、このような鋼管部自体が強度確保とフレームの固定との両機能を担うことで、従来の強度材としてのパイプ材と、固定用部品としてのブラケット材とを区別していたことに伴う板材の重複を回避することが可能であり、車両用シートバックの必要強度あるいは必要剛性を確保しつつ、軽量化を達成することができる。

また、前記鋼管部は、断面コの字のプレス材同士を、それぞれの開口部を突き合わせた形態で溶接することにより形成されるのがよい。
さらに、前記枠フレームは、ロール加工により形成されたパイプ材に、前記鋼管部が溶接により固定されているのがよい。
さらにまた、前記枠フレームは、上部、下部、左側部及び右側部それぞれが、パイプ材からなり、各パイプ材同士の間で、前記パネルフレームの隅に前記鋼管部が設けられるのがよい。
加えて、前記鋼管部は、前記鋼管部に要求される強度を充足する限度内において、貫通穴を有し、該貫通穴は、前記プレス材の段階で設けられるのでもよい。
さらに、前記車両用シートバックは、二分割構造とされ、分割された各車両用シートバックにおいて、前記鋼管部は、前記パネルフレームの四隅のうち、少なくとも三隅に設けられるのがよい。
さらにまた、前記枠フレームは、断面コの字の無端状のプレス材同士を、それぞれの開口部を突き合わせた形態で溶接することにより形成されるのでもよい。

上記課題を解決するために、本発明に係る車両用シートは、請求項１ないし７のいずれか１項に記載のフレーム構造を有する車両用シートバックと、下部が車室床部に固定されたシートクッションとを有する構成としている。

このような構成の車両用シートによれば、車両用シートバックに採用されるフレーム構造について、材用シートの固定位置に応じて、フレームの固定用の表面を備えた矩形閉断面構造の鋼管部を採用することにより、このような鋼管部自体が強度確保とフレームの固定との両機能を担うことで、従来の強度材としてのパイプ材と、固定用部品としてのブラケット材とを区別していたことに伴う板材の重複を回避することが可能であり、車両用シートバックの必要強度あるいは必要剛性を確保しつつ、軽量化を達成することができる。

本発明に係る車両用シートバックのフレーム構造および該構造を有する車両用シートバックによれば、鋼管部自体が強度確保とフレームの固定との両機能を担うことで、従来の強度材としてのパイプ材と、固定用部品としてのブラケット材とを区別していたことに伴う板材の重複を回避することが可能であり、車両用シートバックの必要強度あるいは必要剛性を確保しつつ、軽量化を達成することができる。

本発明に係る車両用シートの実施形態をワゴンタイプの自動車のリアシートに適用した場合を例として、図面を参照しながら、以下に詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る車両用シートバックのフレーム構造の正面図である。図２は、本発明の実施形態に係る車両用シートバックのフレーム構造の側面図である。図３は、本発明の実施形態に係る車両用シートバックが車両に固定される状況を示す部分斜視図である。図４は、本発明の実施形態に係る車両用シートバックのフレーム構造の右半分の正面図である。図５は、図４における鋼管部の１つの一方の半割り部の正面図である。図６は、図４における鋼管部の１つの他方の半割り部の正面図である。図７は、図４のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

図１および図２に示すように、本発明に係る車両用リアシート１０は、下部が車室床部１２に固定されたシートクッション１４と、シートクッション１４の後部に下部が支持されたシートバック１６とを有し、シートバック１６が、後に説明するように、前倒し可能とされている。
車両用シートには、後に説明する枠フレーム２０の前面を全体的に覆うように枠フレーム２０の前面側に取り付けられる不図示のパッドと、枠フレーム２０とパッドとを全体的に覆う袋状の表皮（図示せず）とが設けられている。

図１に示すように、リアシートバックは、二分割とされ、それぞれは、パネルフレーム１８及び枠フレーム２０を有するシートバックフレームを備える。
分割部は、同様な構造であるので、その一方（図１の左分割部）について説明する。
パネルフレーム１８Ａは、ほぼ矩形形状の鋼製の平板状であり、前側に突出した凸部が所望のパターンで部分的に形成されている。

枠フレーム２０Ａは、鋼の金属板を加工したもので、図１および図４に示すように、パネルフレーム１８Ａの前側であって、パネルフレーム１８Ａの周縁に沿って配置されている。より詳細には、枠フレーム２０Ａは、パネルフレーム１８Ａの周縁に沿うように略矩形形状のループ状に形成され、上部２２、下部２４、左側部２６および右側部２８からなる。枠フレーム２０は、パネルフレーム１８の前側に既知の溶接方法により溶接されている。なお、ホイールハウス５８との干渉を避けるために、枠フレーム２０Ａの側部には凹部５１が設けられている。
上部２２、下部２４、左側部２６および右側部２８はそれぞれ、板材をロール加工することにより形成された所定肉厚の鋼製パイプ材からなり、四隅の各々には、プレス材を溶接によって矩形閉断面構造とした鋼管部３０A,B,C,Ｄが設けられ、それぞれの鋼管部３０A,B,C,Ｄには、車両用シートの固定用面が設けられている。それぞれの鋼管部３０A,B,C,Ｄの両端部は、鋼製パイプ材の対応する端と既知の溶接方法により固定されている。

すなわち、図４に示すように、上部パイプ材２２の各端は、鋼管部３０AおよびＤに、下部パイプ材２４の各端は、鋼管部３０BおよびCに、左側部パイプ材２６の各端は、鋼管部３０AおよびBに、右側部パイプ材２８の各端は、鋼管部３０CおよびＤに、それぞれ接合されている。
それぞれの鋼管部３０A,B,C,Ｄの構造はほぼ同様であるので、その１つ（図４の左上の鋼管部３０A）について説明すれば、図５及び６に示すように、鋼管部３０Aは、枠フレーム２０Ａの長手方向に沿って二分割とされている。図５に示すように、分割された鋼管部３０Aの一方である半割り部３２は、断面コの字にプレス加工されており、開口部３４を形成する両縁部３６、３８には、図６に示す鋼管部３０Aの他方３９と溶接（たとえば、レーザ溶接）により接合するための接合面が形成されている。また、図５に示すように、鋼管部３０Aの両端４０、４２はそれぞれ、パイプ材と溶接（たとえば、レーザ溶接）により接合するために、両縁部の各接合面が、それぞれの鋼管部３０Aの端に近づくにつれて、互いに向かって延び、それぞれの端で半円形断面をなしている。鋼管部３０Aの他方の半割り部３９についても、図６に示すように同様な構造であるので、その説明は省略し、一方の半割り部３２と相違する点について、説明する。図６に示すように、他方の半割り部３９は、鋼管部３０Aに要求される強度を充足する限度内において、貫通穴４４を有し、この貫通穴４４は、鋼管部３０Aがプレス加工により形成される板材の段階で加工される。貫通穴の大きさ、位置、および数は、各鋼管部３０Aに要求される強度に鑑み、適宜決定すればよい。

図７に示すように、このように、鋼管部３０Aは、二分割とされ、断面コの字のプレス材同士を、それぞれの開口部を突き合わせた形態で互いの接合面を溶接（たとえば、レーザ溶接）により接合することにより、鋼管部３０Aは、矩形状の閉断面構造とされ、従来技術のように、パイプ材にプレス加工されたブラケット材を溶接することにより、余分な部材を用いていた場合と比べて、必要な強度あるいは剛性を確保しつつ部材の重量低減を達成することが可能なようにしている。この場合、矩形状の閉断面構造とすることにより、車両シートバックの固定用面が４面（図７において、３１A,B,C,Ｄ）設けられ、鋼管部が設けられる位置に応じて、そのうちのどれを採用して、車両シートバックを固定するかを適宜決定すればよい。また、矩形閉断面の大きさは、たとえば曲げ剛性の観点から、必要な断面係数を確保する観点から定めてもよい。変形例として、断面コの字のプレス材同士を突き合わせるのでなく、必要に応じ、一方は断面コの字のプレス材を用い、他方は通常の板材を用い、それらを突き合わせることにより、矩形閉断面構造としてもよい。なお、他の鋼管部３０B,C,Ｄも、同様な構造である。

以上の構成を有する車両用リアシート１０について、その作用を以下に説明する。
図３に示すように、枠フレーム２０は、鋼管部３０A,B,Cにより車体構造に固定され、３点固定とされている。より詳細には、鋼管部３０Cは、その矩形閉断面構造の平面部が、ボディフロア５０に設けたセンターヒンジ部５２のブラケット部５４にボルト固定５６され、同様に、鋼管部３０Bは、その矩形閉断面構造の平面部が、ホイルハウス５８に設けたサイドヒンジ部６０のブラケット部６２にボルト固定６４され、センターヒンジ部５２とサイドヒンジ部６０とを結ぶ軸線を中心として、枠フレーム２０、かくしてリアバックシータが前倒し可能とされている。

このように、車両用リアシート１０には、車両用リアシート１０を前後に回動自在に枢支させる左右一対のヒンジが設けられ、各ヒンジは、枠フレーム２０の各下側部を車体に対して枢支させ、ボディフロアに突設されたブラケットと、このブラケットに枠フレーム２０を枢支させる枢支軸とを備え、各ヒンジの枢支軸を中心として、起立姿勢の車両用リアシート１０がその前方に向かって往復回動自在とされている。
また、鋼管部３０Cは、その矩形閉断面構造の平面部が、ロック部品６６にボルト固定６８され、車体に設けられたストライカー７０とこのロック部品６６のロックをオンオフすることにより、リアバックシートを直立させたときに、車体に固定するようにしている。なお、二分割されたリアバックシートそれぞれは、互いに独立に前倒し可能としている。

このような車両用リアシート１０が直立状態とされているとき、車両用リアシート１０に対して荷重が負荷された場合、たとえば荷室に配置された荷物が後方から車両用リアシート１０に加わった場合、パネルフレーム１８の周縁に配置された枠フレーム２０が強度部材として機能し、パネルフレーム１８に窪み等の変形を生じさせないようにすることが可能である。また、枠フレーム２０が必要なねじり剛性を確保する必要がある場合には、鋼管部３０A,B,C,Ｄの閉断面形状または肉厚を増大させることにより、対処することが可能である。
一方、枠フレーム２０の四隅に設けた鋼管部３０A,B,C,Ｄにおいて、フレームの固定用の表面を備えた矩形閉断面構造の鋼管部３０A,B,C,Ｄを採用することにより、このような鋼管部３０A,B,C,Ｄ自体が強度確保とフレームの固定との両機能を担うことで、従来の強度材としてのパイプ材と、固定用部品としてのブラケット材とを区別していたことに伴う板材の重複を回避することが可能であり、車両用シートバック１６の必要強度を確保しつつ、軽量化を達成することができる。

本発明者は、本発明による車両用シートバック１６を製造し、従来の車両用シートバック１６と比較した。より詳細には、鋼管部３０A,B,C,Ｄを四隅に設けた枠フレーム２０を採用したところ、従来の車両用シートバック１６に比べて、同様な強度を確保しつつ、車両用シートバック１６のフレーム構造の重量を１０％程度低減可能であることを確認した。

また、変形例として、パイプ材を用いずに枠フレーム２０構造全体を二分割構造としてもよい。すなわち、上述の実施の形態においては、枠フレーム２０構造として、枠フレーム２０の各隅部において矩形断面構造の鋼管部３０A,B,C,Ｄを採用し、このような鋼管部３０A,B,C,Ｄとパイプ材との組み合わせ構造としたが、枠フレーム２０を全体として二分割構造とし、断面コの字の無端状のプレス材同士を、それぞれの開口部を突き合わせた状態で溶接することにより形成してもよい。

以上、本発明の実施形態を詳細に説明したが、本発明の範囲から逸脱しない範囲内において、当業者であれば種々の修正あるいは変更が可能である。たとえば、本実施形態においては、二分割されたリアシートバックに適用される場合を説明したが、それに限定されることなく、たとえば単一のシートバックにおいて、四隅を支持する場合にも有効である。また、本実施形態においては、ワゴン用の自動車に適用する車両用シートバック１６を説明したが、それに限定されることなく、セダン用の自動車あるいは他の車両に適用される車両用シートバック１６のフレーム構造であってもよい。ただし、ワゴン用の自動車の場合の方がセダン自動車に比して、３点支持する場合において、そのリアシート１０の構造上、ねじれ剛性を確保しにくいので、本発明の適用に適している。

また、本実施形態においては、枠フレーム２０の４隅において、矩形閉断面構造の鋼管部３０A,B,C,Ｄを採用したが、それに限定されることなく、車両との取り付け固定が不要である枠フレーム２０の隅部（本実施形態の鋼管部３０Ｄ）については、従来の構造としてもよい。
さらにまた、車両用シートがリアシート１０である場合には、荷室に置かれる荷物の移動による荷重に耐えるために、枠フレーム２０に固定される補強用フレームを別途設けてもよい。本発明によれば、このような補強用フレームの設置に伴う重量増加分をほぼ相殺することが可能である。
加えて、車両用シートバックの固定用面は、ボルト固定される場合だけでなく、溶接により固定する場合も含む。

本発明に係る車両用シートバックのフレーム構造および該構造を有する車両用シートバックは、自動車のみならず、鉄道車両、飛行機等人が座席に着座した状態で運搬する一般的な車両に適用可能であり、その際、従来の強度材としてのパイプ材と、固定用部品としてのブラケット材とを区別していたことに伴う板材の重複を回避することが可能であり、この点で、車両用シートバックの必要強度あるいは必要剛性を確保しつつ、軽量化を達成する。

本発明の実施形態に係る車両用シートバックのフレーム構造の正面図である。 本発明の実施形態に係る車両用シートバックのフレーム構造の側面図である。 本発明の実施形態に係る車両用シートバックが車両に固定される状況を示す部分斜視図である。 本発明の実施形態に係る車両用シートバックのフレーム構造の左半分の正面図である。 図４の左上部の鋼管部３０Aの一方の半割り部の正面図である。 図４の左上部の鋼管部３０Aの他方の半割り部の正面図である。 図４のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 従来の車両用シートバックのフレーム構造の正面図である。 図８のB−B線に沿う断面図である。

符号の説明

１０ 車両用シート
１２ 車室床部
１４ シートクッション
１６ 車両用シートバック
１８ パネルフレーム
２０ 枠フレーム
２２ 上部
２４ 下部
２６ 左側部
２８ 右側部
３０A,B,C,Ｄ 鋼管部
３２ 一方の半割り部
３４ 開口部
３６ 縁部
３８ 縁部
３９ 他方の半割り部
４０、４２ 端部
４４ 貫通孔
５０ ボディフロア
５２ センターヒンジ部
５４ ブラケット部
５６ ボルト
５８ ホイルハウス
６０ サイドヒンジ部
６２ ブラケット部
６４ ボルト
６６ ロック部品
６８ ボルト
７０ ストライカー

Claims (8)

1. 車両用シートバックのフレーム構造であって、
   略矩形形状をした平板状のパネルフレームの周縁に沿って無端状に配置された枠フレームを有するシートバックフレームを有し、
   この枠フレームは、車両用シートバックの車体への固定位置に応じて、プレス材を溶接によって矩形閉断面構造とした鋼管部を有し、
   該鋼管部は、車両用シートバックの固定用面を備える、
   ことを特徴とする車両用シートバックのフレーム構造。
2. 前記鋼管部は、断面コの字のプレス材同士を、それぞれの開口部を突き合わせた形態で溶接することにより形成される、請求項１に記載の車両用シートバックのフレーム構造。
3. 前記枠フレームは、ロール加工により形成されたパイプ材に、前記鋼管部が溶接により固定されている、請求項１または２に記載の車両用シートバックのフレーム構造。
4. 前記枠フレームは、上部、下部、左側部及び右側部それぞれが、パイプ材からなり、各パイプ材同士の間で、前記パネルフレームの隅に前記鋼管部が設けられる、請求項３に記載の車両用シートバックのフレーム構造。
5. 前記鋼管部は、前記鋼管部に要求される強度を充足する限度内において、貫通穴を有し、該貫通穴は、前記プレス材の段階で設けられる、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の車両用シートバックのフレーム構造。
6. 前記車両用シートバックは、二分割構造とされ、分割された各車両用シートバックにおいて、前記鋼管部は、前記パネルフレームの四隅のうち、少なくとも三隅に設けられる、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の車両用シートバックのフレーム構造。
7. 前記枠フレームは、断面コの字の無端状のプレス材同士を、それぞれの開口部を突き合わせた形態で溶接することにより形成される、請求項１に記載の車両用シートバックのフレーム構造。
8. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載のフレーム構造を有する車両用シートバックと、下部が車室床部に固定されたシートクッションとを有することを特徴とする車両用シート。
   

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